用于对锂金属电池充电的方法和系统技术方案

本文的概念提供了一种用于对电池

【技术实现步骤摘要】
用于对锂金属电池充电的方法和系统


[0001]本公开涉及一种用于对锂金属电池充电的方法和系统
。

技术介绍

[0002]锂金属电池可以包括一个或多个锂离子电池单元，这些电池单元根据系统的需要并联或串联进行电连接
。
每个电池单元包括一个或多个锂离子电极对，这些电极对被封装在密封的袋状外壳内
。
在一些实施例中，每个电极对包括负电极（阳极）和正电极（阴极），其间布置有隔膜
。
隔膜起到物理分离和电隔离负电极和正电极的作用，同时允许锂离子转移
。
[0003]期望对锂金属电池进行快速充电，以提高客户对可采用锂金属电池的车辆和其他设备的接受度
。
然而，快速充电可导致锂金属电池的元件发生永久性变化，其减小其充电容量，从而减少车辆行驶范围或两次充电之间的使用时间
。
这些问题包括例如表面成核
、
锂表面活化
、
镀层固结
、
镀层稳态生长等
。

技术实现思路

[0004]这样的锂金属电池的充电过程是有益的，其促进快速充电，同时了解
、
考虑和最小化锂金属电池元件的减小其充电容量及其循环寿命的非期望的变化
。
[0005]本文的概念提供了一种用于对电池
、
例如作为推进系统的一部分的车辆电池充电的方法和相关系统
。
该方法包括确定用于电池的锂金属阳极的充电电流分布，基于充电电流分布确定增长电流充电协议，以及基于增长电流充电协议对电池充电
。
[0006]本公开的一个方面包括一种用于对电池充电的方法，该方法包括确定用于电池的锂金属阳极的充电电流分布；基于充电电流分布确定增长电流充电协议；以及基于增长电流充电协议对电池充电
。
[0007]本公开的另一方面包括通过使电池的锂金属阳极以逐步的方式经受多个恒定充电电位来确定用于电池的锂金属阳极的充电电流分布，其中，多个恒定充电电位介于最小电位和最大电位之间；监测锂金属阳极的参数；基于锂金属阳极的参数确定最大恒定充电电位；以及基于最大恒定充电电位确定增长电流充电协议
。
[0008]本公开的另一方面包括锂金属阳极的参数与表面成核
、
锂表面活化
、
镀层固结或镀层稳态生长之一相关
。
[0009]本公开的另一方面包括通过选择使锂金属阳极的参数退化最小化的多个恒定充电电位之一，基于锂金属阳极的参数确定最大恒定充电电位
。
[0010]本公开的另一方面包括基于锂金属阳极的参数通过选择使锂金属阳极的参数退化最小化的多个连续增长的充电电位之一来确定最大恒定充电电位
。
[0011]本公开的另一方面包括基于增长电流充电协议对电池充电，包括用锂金属阳极上的避免锂金属阳极的参数变化的受控最大允许过电位对电池充电
。
[0012]本公开的另一方面包括基于增长电流充电协议通过用连续增长电流充电协议对电池充电至锂金属阳极上的恒定最大允许过电位来对电池充电
。
[0013]本公开的另一方面包括基于增长电流充电协议通过用逐步增长电流充电协议对电池充电至锂金属阳极上的恒定最大允许过电位来对电池充电
。
[0014]本公开的另一方面包括一种用于对电池充电的方法，该方法包括确定用于电池的锂金属阳极的充电电流分布；基于充电电流分布确定增长电流充电协议，其中，增长电流充电协议包括锂金属阳极上的避免锂金属阳极的参数变化的基于时间的最大允许过电位；以及采用增长电流充电协议，以对电池快速地充电
。
[0015]本公开的另一方面包括通过使电池的锂金属阳极以逐步的方式经受多个恒定充电电位来确定用于电池的锂金属阳极的充电电流分布，其中，多个恒定充电电位介于最小电位和最大电位之间；监测锂金属阳极的参数；基于锂金属阳极的参数确定最大恒定充电电位；以及基于最大恒定充电电位确定增长电流充电协议
。
[0016]本公开的另一方面包括一种用于采用电源对锂金属电池充电的系统，该电源包括具有增长电流充电协议的充电控制器
。
充电控制器被电连接至锂金属电池，并且被布置成采用增长电流充电协议来控制电源和锂金属电池之间的电力流动
。
增长电流充电协议包括锂金属阳极上的避免锂金属阳极的参数变化的基于时间的最大允许过电位
。
增长电流充电协议包括算法代码，该算法代码可执行以对电池快速地充电
。
[0017]本公开具有以下方案
。
[0018]方案
1. 一种用于对电池充电的方法，所述方法包括：确定所述电池的锂金属阳极的充电电流分布；基于所述充电电流分布确定增长电流充电协议；以及基于所述增长电流充电协议对所述电池充电
。
[0019]方案
2. 如方案1所述的方法，其中，确定所述电池的所述锂金属阳极的所述充电电流分布包括：使所述电池的所述锂金属阳极经受多个连续增长的充电电位，其中，所述多个连续增长的充电电位介于最小电位和最大电位之间；监测所述锂金属阳极的参数；基于所述锂金属阳极的参数确定最大充电电位；以及基于最大恒定充电电位确定所述增长电流充电协议
。
[0020]方案
3. 如方案2所述的方法，其中，所述锂金属阳极的参数与表面成核
、
锂表面活化
、
镀层固结或镀层稳态生长中的一种相关
。
[0021]方案
4. 如方案2所述的方法，其中，基于所述锂金属阳极的参数确定所述最大恒定充电电位包括选择使所述锂金属阳极的参数退化最小化的所述多个连续增长的充电电位之一
。
[0022]方案
5. 如方案2所述的方法，所述方法包括基于所述增长电流充电协议对所述电池充电，包括以所述锂金属阳极上的避免所述锂金属阳极的参数变化的受控最大允许过电位对所述电池充电
。
[0023]方案
6. 如方案5所述的方法，其中，基于所述增长电流充电协议对所述电池充电包括用增长电流充电协议和在所述锂金属阳极上的降低的过电位对所述电池充电
。
[0024]方案
7. 如方案5所述的方法，其中，基于所述增长电流充电协议对所述电池充电包括用增长电流充电协议和在所述锂金属阳极上的增长的过电位对所述电池充电
。
[0025]方案
8. 一种用于对电池充电的方法，所述方法包括：布置所述电池以包括锂金属阳极
、
隔膜和电解质材料；确定用于所述电池的锂金属阳极的充电电流分布；基于所述充电电流分布确定增长电流充电协议，其中，所述增长电流充电协议包括所述锂金属阳极上的避免所述锂金属阳极
、
所述隔膜或所述电解质材料之一的参数变化的基于时间的最大允许过电位；以及采用所述增长电流充电协议，以对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于对电池充电的方法，所述方法包括：确定所述电池的锂金属阳极的充电电流分布；基于所述充电电流分布确定增长电流充电协议；以及基于所述增长电流充电协议对所述电池充电
。2.
如权利要求1所述的方法，其中，确定所述电池的所述锂金属阳极的所述充电电流分布包括：使所述电池的所述锂金属阳极经受多个连续增长的充电电位，其中，所述多个连续增长的充电电位介于最小电位和最大电位之间；监测所述锂金属阳极的参数；基于所述锂金属阳极的参数确定最大充电电位；以及基于最大恒定充电电位确定所述增长电流充电协议
。3.
如权利要求2所述的方法，其中，所述锂金属阳极的参数与表面成核
、
锂表面活化
、
镀层固结或镀层稳态生长中的一种相关
。4.
如权利要求2所述的方法，其中，基于所述锂金属阳极的参数确定所述最大恒定充电电位包括选择使所述锂金属阳极的参数退化最小化的所述多个连续增长的充电电位之一
。5.
如权利要求2所述的方法，所述方法包括基于所述增长电流充电协议对所述电池充电，包括以所述锂金属阳极上的避免所述锂金属阳极的参数变化的受控最大允许过电位对所述电池充电
。6.
如权利要求5所述的方法，其中，基于所述增长电流充电协议对所述电池充电包括用增长电流充电协议和在所述锂金属阳极上的降低的过电位对所述电池充电
。7.
如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：高婧，B，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：